饋贈?警告?大海的「藍眼淚」究竟在暗示人類什麼?

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原創 馬小丫

饋贈?警告?大海的「藍眼淚」究竟在暗示人類什麼?


大海的饋贈與警告

——「藍眼淚」


饋贈?警告?大海的「藍眼淚」究竟在暗示人類什麼?


饋贈?警告?大海的「藍眼淚」究竟在暗示人類什麼?

作者/馬小丫

廈門大學近海海洋環境科學國家重點實驗室


大海為何會散發出藍色熒光?夢幻般的熒光海為何每年春末夏初都會如期而至?今天就讓我們一起來揭開這「藍眼淚」的神秘面紗。


01.大海為何會流「藍眼淚」


「藍眼淚」其實是對海洋生物發光現象的詩意描述,而真正造成「藍眼淚」的是海洋中的浮游生物——夜光藻和海螢等的大量繁殖,這種現象也可稱為赤潮


夜光藻是中國發生「藍眼淚」現象的主要藻種之一。它為冷水性藻類,其繁殖高峰期多在春末夏初的4、5月份,高溫的夏季極少發生夜光藻赤潮。當夜光藻赤潮爆發時,夜晚的海面上就發出美麗的「藍色熒光」,隨著海浪起伏,就像大海流下了晶瑩剔透的藍色淚水。


當然,既然是赤潮,不管晚上發出的熒光有多美,白天還是毫無光彩的

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福建省平潭海域「藍眼淚」熒光海岸

02.解密「藍眼淚」的發光原理

除了夜光藻,還有許多其他發光生物可以形成「藍眼淚」,比如一種叫作希氏彎喉海螢的浮游生物。不同成因的「藍眼淚」,發光機制也有些許不同。這裡以夜光藻為例。

顯微鏡下的夜光藻細胞胖嘟嘟的,直徑可達2毫米。細胞中心有著小小的細胞核,細胞內部填充著許多大大的液泡,胞質絲從細胞中心散發至細胞邊緣,組成網路。除極少數不發光的夜光藻外,夜光藻細胞中都含有成千上萬的包含有熒光素和熒光素酶的顆粒,胞質絲將這些顆粒像串珠子一樣串起來,當夜光藻受到海浪拍打、划船等強烈擾動時,熒光素酶催化熒光素與氧氣發生反應,產生具有能量的含氧熒光素,在釋放能量的過程中產生淺藍的冷光


當海水中夜光藻密度很高時,淺藍色的光匯聚在一起,就會形成肉眼可見的「藍眼淚」!

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紅色夜光藻的細胞質絲結構 【引自福田康弘(Yasuhiro Fukuda)發表的論文】 其中N指細胞核,cy指細胞質絲


03.可以把「藍眼淚」帶回家嗎?

看到美麗的「藍眼淚」,可能會有很多人想要把它們帶回家細細觀賞。從理論上來說,只要能給它們調配一個舒適的「小窩」,就可以開啟養殖模式了。

以夜光藻為例,夜光藻分為異養和混合營養兩種營養方式,根據其顏色不同,分為紅色夜光藻和綠色夜光藻。紅色夜光藻沒有色素體,為完全異養型浮游生物,無法直接進行光合作用來自我補給營養,只能通過吃其他浮游植物、細菌等來獲取營養,所以食物對於紅色夜光藻尤為重要。這就意味著,我們需要先調配出適當溫度的海水,添加營養鹽,飼養出夜光藻喜歡吃的生物,才能成功養活紅色夜光藻寶寶。

綠色夜光藻體內有共生綠藻,使細胞呈現綠色。雖然在食物匱乏時共生綠藻可以進行光合作用幫助綠色夜光藻緊急續命,但是食物充足時吞噬其他浮游生物依然是夜光藻獲得營養的重要途徑,所以養活夜光藻寶寶依然是一件有難度的事。


饋贈?警告?大海的「藍眼淚」究竟在暗示人類什麼?

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饋贈?警告?大海的「藍眼淚」究竟在暗示人類什麼?

綠色夜光藻(上)與紅色夜光藻(下) 【引用自古谷研(K.FUuruya)發表的論文】


04.是饋贈還是警告?

原本,「藍眼淚」只是一種美麗的自然現象,是大自然饋贈的美景。但是,近年來,隨著人類對自然環境的破壞逐漸加劇,「藍眼淚」的出現也逐漸變了意味——赤潮的出現往往就意味著當地的海洋環境出現了一些異常變化,可能是海水富營養化,又或是風向和降雨條件的改變


造成「藍眼淚」的夜光藻雖然不會像其他有毒赤潮藻類那樣釋放毒素,可是密集的浮游生物不但減少了空氣和海水的氧氣交換,還會大量消耗水中的氧氣,使得其他生物無法呼吸,所以,連續出現一兩個月還沒有消失的「藍眼淚」會成為當地海域需氧生物的噩夢。


近年來,我們在福建海域捕捉到的赤潮有東海原甲藻、凱輪藻(屬)、施氏藻(屬)、膝溝藻(屬)等。隨著生態環境的複雜化,混合赤潮,即非單一物種造成的赤潮,也有增加的趨勢,越來越複雜的赤潮也為科研工作者探究赤潮爆發機制帶來一定難度,但科學家們仍在不懈努力,探索埋藏在小小海洋生物中的生態奧秘。

饋贈?警告?大海的「藍眼淚」究竟在暗示人類什麼?

有毒赤潮造成養殖真鯛的大量死亡 (福建連江/袁華濤)


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